[发明专利]水平定向的钻井系统

权利要求书

1.一种钻井机，包括：

液压驱动系统；

由所述液压驱动系统驱动的外部驱动轴，该外部驱动轴构造成使钻柱的外钻杆旋转；

由所述液压驱动系统驱动的内部驱动轴，该内部驱动轴构造成使钻柱的内钻杆旋转；

安装到所述外部驱动轴的钻井泥浆给送界面单元，该钻井泥浆给送界面单元构造成将钻井泥浆导向所述钻柱中；

密封装置，该密封装置构造成防止钻井泥浆污染所述液压驱动系统中的液压流体，所述密封装置包括：

第一径向密封件，该第一径向密封件包括泥浆界面和压力补偿界面；

液压流体端口，该液压流体端口从所述钻井泥浆给送界面单元穿过所述外部驱动轴的一部分延伸至所述压力补偿界面；以及

位于所述钻井泥浆给送界面单元和所述外部驱动轴之间的辅助的径向密封件，该辅助的径向密封件构造成防止泥浆从所述钻井泥浆给送界面单元流出到所述液压驱动系统外部的环境中，

其中，来自液压泵的液压流体被提供至所述辅助的径向密封件，以提供与所述径向密封件的泥浆界面相对的背压，

其中，提供至所述辅助的径向密封件的液压流体中的压力等于或大于提供至所述第一径向密封件的液压流体界面的液压流体中的压力。

2.根据权利要求1所述的钻井机，还包括：

压力补偿器，该压力补偿器与所述液压流体端口流体连通，并构造成控制所述压力补偿界面处的液压压力，其中，所述压力补偿器构造成基于泥浆压力来改变所述液压压力，并构造成使所述液压压力保持在大于所述泥浆压力的水平。

3.根据权利要求2所述的钻井机，其中，所述压力补偿器包括腔室，该腔室在活塞的第一侧具有泥浆，且在活塞的第二侧具有液压流体，其中所述钻井机还包括位置传感器，该位置传感器监测所述活塞的位置，并且所述活塞包括位于该活塞中的泄露通道。

4.根据权利要求1所述的钻井机，其中，所述内部驱动轴相对于所述外部驱动轴纵向移动。

5.根据权利要求1所述的钻井机，其中，所述液压驱动系统包括构造成驱动所述外部驱动轴旋转的外部驱动轴液压马达，其中所述钻井泥浆给送界面单元在所述外部驱动轴液压马达的井下侧安装至所述外部驱动轴。

6.根据权利要求1所述的钻井机，其中，所述钻井泥浆给送界面单元包括位于泥浆给送端口的任一侧的两个间隔开的径向泥浆给送界面密封件，其中每个径向泥浆给送界面密封件包括泥浆界面和压力补偿界面，其中从所述钻井泥浆给送界面单元穿过所述外部驱动轴的一部分延伸的液压流体端口也为所述两个间隔开的径向泥浆给送界面密封件的压力补偿界面提供液压压力。

7.根据权利要求1所述的钻井机，还包括：

第一液压马达，构造成驱动所述外部驱动轴；以及

第二液压马达，构造成驱动套管，其中内部驱动轴位于所述套管内，其中所述内部驱动轴构造成相对于所述套管轴向滑动并与所述套管一起旋转，

其中所述液压泵构造成驱使液压流体进入所述套管，以使所述内部驱动轴相对于所述套管纵向移动。

8.根据权利要求7所述的钻井机，还包括：增压器，该增压器位于所述液压泵和所述钻井泥浆给送界面单元之间并与所述液压泵和所述钻井泥浆给送界面单元流体连通。